电磁流量计

　　电磁流量计是20世纪50~60年代随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型流量测量仪表。 电磁流量计是应用电磁感应原理， 根据导电流体通过外加磁场时感生的电动势来测量导电流体流量的一种仪器。

　　电磁流量计的优点是压损极小，可测流量范围大。最大流量与最小流量的比值一般为20：1以上，适用的工业管径范围宽，最大可达3m，输出信号和被测流量成线性，精确度较高，可测量电导率≥5μs/cm的酸、碱、盐溶液、水、污水、腐蚀性液体以及泥浆、矿浆、纸浆等的流体流量。但它不能测量气体、蒸汽以及纯净水的流量

　　二、工作原理

　　当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。同理，导电流体在磁场中作垂直方向流动而切割磁感应力线时，也会在管道两边的电极上产生感应电势。感应电势的方向由右手定则判定，感应电势的大小由下式确定：

　　Ex=BDv-----------式(1)

　　式中Ex—感应电势，V;

　　B—磁感应强度，T

　　D—管道内径，m

　　v—液体的平均流速，m/s

　　然而体积流量qv等于流体的流速v与管道截面积(πD²)/4的乘积，将式(1)代入该式得：

　　Qv=(πD/4B)* Ex ---------式(2)

　　由上式可知，在管道直径D己定且保持磁感应强度B不变时，被测体积流量与感应电势呈线性关系。若在管道两侧各插入一根电极，就可引入感应电势Ex，测量此电势的大小，就可求得体积流量。

　　三、电磁流量计结构

　　电磁流量计的结构主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、衬里和转换器等部分组成。

　　磁路系统：其作用是产生均匀的直流或交流磁场。当管道直径较大时，永久磁铁相应也很大，笨重且不经济，所以电磁流量计一般采用交变磁场，且是50HZ工频电源激励产生的。

　　测量导管：其作用是让被测导电性液体通过。为了使磁力线通过测量导管时磁通量被分流或短路，测量导管必须采用不导磁、低导电率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成，可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度塑料、铝等。

　　电极：其作用是引出和被测量成正比的感应电势信号。电极一般用非导磁的不锈钢制成，且被要求与衬里齐平，以便流体通过时不受阻碍。它的安装位置宜在管道的垂直方向，以防止沉淀物堆积在其上面而影响测量精度。

　　外壳：应用铁磁材料制成，是分配制度励磁线圈的外罩，并隔离外磁场的干扰。

　　衬里：在测量导管的内侧及法兰密封面上，有一层完整的电绝缘衬里。它直接接触被测液体，其作用是增加测量导管的耐腐蚀性，防止感应电势被金属测量导管管壁短路。衬里材料多为耐腐蚀、耐高温、耐磨的聚四氟乙烯塑料、陶瓷等。

　　转换器：由液体流动产生的感应电势信号十分微弱，受各种干扰因素的影响很大，转换器的作用就是将感应电势信号放大并转换成统一的标准信号并抑制主要的干扰信号。其任务是把电极检测到的感应电势信号放大转换成统一的标准直流信号。

　　四、性能特点

　　1、测量不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响;

　　2、测量管内无阻碍流动部件，无压损，直管段要求较低。对浆液测量有独特的适应性;

　　3、合理选择传感器衬里和电极材料，即具有良好的耐腐蚀和耐磨损性;

　　4、转换器功耗低、零点稳定、精确度高。

　　5、转换器可与传感器组成一体型或分离型;

　　6、转换器采用16位高性能微处理器， LCD显示，参数设定方便，编程可靠;

　　7、流量计为双向测量系统，内装三个积算器：正向总量、反向总量及差值总量;可显示正、反流量，并具有多种输出：电流、脉冲、数字通讯、HART;

　　8、转换器采用表面安装技术(SMT)，具有自检和自诊断功能;

　　9、传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系，测量精度高。

　　10、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的，是管道载面上的平均值，因此传感器所需的直管段较短，长度为5倍的管道直径。

　　12、双向测量系统，可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和优质材料，确保产品的性能在长时间内保持稳定。